Question

（1 ）如圖，某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量一金屬圓板的直徑為

 

cm．

（2）某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，他在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖所示，O點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，X軸沿水平方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)求：①小球平拋的初速度是

 

m/s；②從拋出點(diǎn)到S點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是

 

s．g取10m/s2．
（3 ）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的“交流“和”直流”兩種．重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量、分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流“上；
C．先釋放紙帶，再接通電源打出一條紙帶；
D．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
E．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果，分別計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能．
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是

 

．（填選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的序號(hào)字母）
②正確操作后打出的紙帶如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出AC的距離為s1，CE的距離為s2，打點(diǎn)的頻率為f，根據(jù)這些條件，打C點(diǎn)時(shí)重錘下落的速率vc=

 

．

③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能大于重錘增加的動(dòng)能，其主要原因是在重錘下落的過(guò)程中受到阻力作用，假設(shè)阻力大小不變，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小．若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，重錘的質(zhì)量為m．試用這些物理量、打點(diǎn)的頻率f和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落過(guò)程中受到的阻力大小F=

 

．

Answer 1

分析：清楚游標(biāo)卡尺的精確度和讀數(shù)方法．
處理平拋運(yùn)動(dòng)的方法是分解，從水平方向和豎直方向研究．
了解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理．

解答：解：（1）該游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，
讀數(shù)為5.080cm．
（2）①?gòu)腁點(diǎn)到B點(diǎn)的水平位移等于B點(diǎn)到C點(diǎn)的水平位移．
所以t_AB=t_BC，
根據(jù)豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：
△y=gt²=45cm-35cm=10cm=0.1m
t=0.1s
小球平拋的初速度v=4m/s．
平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，所以B點(diǎn)豎直方向速度V_By=4m/s
V_By=gt_B
所以t_B=0.4s．
（3）①操作不當(dāng)?shù)牟襟E是：
B、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流“上
C、開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差．
②打點(diǎn)的頻率為f，所以周期T=

1

f

，
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：
打C點(diǎn)時(shí)重錘下落的速率v_c=

xAE

tAE

=

(s1+s2) f

4

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，
a=

(s2-s1)

( 2 f )2

=

(s2-s1)  f2

4

在下落過(guò)程中，重錘受重力mg和阻力F，根據(jù)牛頓第二定律得：
F_合=mg-F=ma
得：F=mg-m

(s2-s1) f2

4

故答案為：（1）5.080；
（2）①4；②0.4；
（3）①BC； ②

(s1+s2) f

4

；③mg-m

(s2-s1) f2

4

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于游標(biāo)卡尺的讀數(shù)要注意精確度和單位．
能夠利用勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題．
運(yùn)用牛頓第二定律求解阻力．